1.(2024黑龍江二模)來自外太空的宇宙射線在進入地球大氣層后,可能會與大氣中的氮原子作用而產生質子。中子與氮14發(fā)生的核反應方程是: 714N+C+11H,產生的 614C不夠穩(wěn)定,能自發(fā)地進行β衰變,其半衰期為5 730年。考古學家可利用 614C的衰變規(guī)律推斷出古木的年代,下列說法正確的是( )
A. 614C發(fā)生β衰變的生成物是 713N
B. 614C的半衰期隨溫度的降低而變長
C.β衰變輻射出的粒子是碳原子核外電子躍遷產生的
D.若測得一古木樣品的 614C含量為活體植物的14,可知該古木距今約11 460年
答案 D
解析 根據(jù)題意可知,衰變方程為N+-1 0e,即 614C發(fā)生β衰變的產物是 714N,故A錯誤;半衰期與外界環(huán)境無關,故B錯誤;β衰變輻射出的粒子來自原子核內的中子轉化為質子時放出的電子,故C錯誤;若測得一古木樣品的 614C含量為活體植物的14,可知經過了2個半衰期,則該古木距今約為5 730×2年=11 460年,故D正確。
2.(2024貴州貴陽一模)蹴球是中國少數(shù)民族的一種傳統(tǒng)體育項目,比賽在一塊正方形水平地面上進行,比賽用球為硬塑實心球。如圖所示,靜止在場地中的球1與球2、球2與邊線間的距離均為L,兩球質量相同,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,一隊員用腳給球1一個水平沖擊力使其獲得水平速度,球1與球2發(fā)生彈性正碰后,球2恰好能到達邊線,重力加速度為g。則球2運動的時間為( )
A.2Lμg
B.L2μg
C.2Lμg
D.Lμg
答案 A
解析 球2勻減速直線運動到停下,可以看作反向勻加速直線運動,可得L=12at2,根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=ma,聯(lián)立求得t=2Lμg,A正確。
3.(2024貴州貴陽一模)一磁約束裝置的簡化示意圖如圖所示。在內、外半徑分別為R、3R的環(huán)狀區(qū)域內有方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場。一質量為m、電荷量為q的粒子從P點沿圓的半徑方向射入磁場后恰好不會穿出磁場的外邊界,且被約束在大圓以內的區(qū)域內做周期性運動,不計粒子重力。則該粒子的運動周期為( )
A.2mqB3+2π3
B.4mqB3+2π3
C.6mqB3+2π3
D.8mqB3+2π3
答案 C
解析 粒子運動的軌跡如圖所示,根據(jù)幾何關系有r2+R2=(3R-r)2,tan α=rR,解得r=33R,α=30°,根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB=mv2r,可得v=3qBR3m,粒子在環(huán)狀區(qū)域做勻速圓周運動的時間t1=2(90°+α)360°·2πrv=4πm3qB,所以粒子的運動周期為T=3t1+3·2Rv=6mqB3+2π3,故選C。
4.(2024江西二模)高速鐵路列車通常使用磁剎車系統(tǒng),磁剎車工作原理可簡述如下:將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤,使磁感線總垂直射入鋁盤時,鋁盤隨即減速,如圖所示,圓中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域朝磁鐵方向運動,磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開磁鐵方向運動,下列說法正確的是( )
A.鋁盤甲區(qū)域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場
B.磁場與感應電流的作用力,會產生將鋁盤減速旋轉的阻力
C.感應電流在鋁盤產生的內能,是將鋁盤減速的最主要原因
D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤,則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效果更好
答案 B
解析 鋁盤甲區(qū)域中的磁通量向里增大,由楞次定律可知,甲區(qū)域感應電流方向為逆時針方向,則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外,故A錯誤;由“來拒去留”可知,磁場與感應電流的作用力,會產生將鋁盤減速旋轉的阻力,會使鋁盤減速,故B正確,C錯誤;改成空洞鋁盤,電阻變大,電流變小,阻礙效果更差,故D錯誤。
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
5.(2024湖南邵陽二模)如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓有效值恒定的正弦交流電源,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k,22

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